Nghiên cứu gene hé lộ, sứa lược có thể là nhóm động vật đa bào đầu tiên xuất hiện dù chúng có hệ thần kinh phức tạp hơn bọt biển.
Hormiphora californensis - một loài vật trong nhóm sứa lược. Ảnh: Darrin Schultz/2021 MBARI
Bọt biển (Porifera) từ lâu đã là ứng cử viên hàng đầu cho danh hiệu động vật đa bào đầu tiên do sự đơn giản về mặt giải phẫu, ví dụ, chúng không có hệ thần kinh. Tuy nhiên, dữ liệu mới cho thấy sứa lược (Ctenophora) giành vị trí đầu tiên, dù chúng có hệ thần kinh phức tạp hơn. Nghiên cứu mới của nhóm nhà khoa học quốc tế đăng trên tạp chí Nature hôm 17/5 cho thấy, tiến hóa không phải là một hành trình thuần túy đi từ đơn giản đến phức tạp.
"Tổ tiên chung gần đây nhất của tất cả các loài động vật có lẽ đã sống cách đây 600 hoặc 700 triệu năm. Rất khó để biết chúng như thế nào vì là động vật thân mềm và không để lại vết tích hóa thạch trực tiếp. Nhưng chúng ta có thể sử dụng phép so sánh với những loài động vật còn tồn tại để tìm hiểu về tổ tiên chung", nhà sinh học phân tử Daniel Rokhsar tại Đại học California Berkeley, thành viên nhóm nghiên cứu, giải thích.
Các phân tích tập trung vào trình tự gene trước đây mang lại kết quả trái ngược nhau, một số cho thấy bọt biển xuất hiện trước, số khác lại chỉ ra đó là sứa lược. Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia so sánh bộ gene của sứa lược, hai loại bọt biển, hai nhóm động vật đơn bào (choanoflagellate và amoeba), một vi sinh vật ký sinh trên cá có họ với động vật và nấm (ichthyosporea) với các loài động vật hiện đại khác.
Kết quả, bọt biển và các động vật hiện đại hơn đều có chung những đặc tính từ một loại sự kiện hợp nhất và tái sắp xếp nhiễm sắc thể hiếm gặp. Nhưng điều này không xuất hiện ở sứa lược, bộ gene của chúng được sắp xếp giống những động vật đơn bào hơn. Vì vậy, nhiều khả năng sứa lược tiến hóa đầu tiên, tiếp theo đến bọt biển. Sau đó, bọt biển truyền lại cách sắp xếp nhiễm sắc thể mới của chúng cho các loài động vật hậu duệ.
"Dấu vết của sự kiện tiến hóa cổ đại này vẫn hiện diện trong các bộ gene của động vật hàng trăm triệu năm sau. Nghiên cứu mới cung cấp cho chúng ta bối cảnh để hiểu xem điều gì đã tạo nên động vật. Công trình cũng sẽ giúp tìm hiểu những chức năng cơ bản mà tất cả chúng ta đều có, ví dụ như cách cảm nhận môi trường xung quanh, cách ăn uống và di chuyển", Darrin Schultz, nhà tin sinh học tại Đại học Vienna, cho biết.
Hormiphora californensis - một loài vật trong nhóm sứa lược. Ảnh: Darrin Schultz/2021 MBARI
Bọt biển (Porifera) từ lâu đã là ứng cử viên hàng đầu cho danh hiệu động vật đa bào đầu tiên do sự đơn giản về mặt giải phẫu, ví dụ, chúng không có hệ thần kinh. Tuy nhiên, dữ liệu mới cho thấy sứa lược (Ctenophora) giành vị trí đầu tiên, dù chúng có hệ thần kinh phức tạp hơn. Nghiên cứu mới của nhóm nhà khoa học quốc tế đăng trên tạp chí Nature hôm 17/5 cho thấy, tiến hóa không phải là một hành trình thuần túy đi từ đơn giản đến phức tạp.
"Tổ tiên chung gần đây nhất của tất cả các loài động vật có lẽ đã sống cách đây 600 hoặc 700 triệu năm. Rất khó để biết chúng như thế nào vì là động vật thân mềm và không để lại vết tích hóa thạch trực tiếp. Nhưng chúng ta có thể sử dụng phép so sánh với những loài động vật còn tồn tại để tìm hiểu về tổ tiên chung", nhà sinh học phân tử Daniel Rokhsar tại Đại học California Berkeley, thành viên nhóm nghiên cứu, giải thích.
Các phân tích tập trung vào trình tự gene trước đây mang lại kết quả trái ngược nhau, một số cho thấy bọt biển xuất hiện trước, số khác lại chỉ ra đó là sứa lược. Trong nghiên cứu mới, nhóm chuyên gia so sánh bộ gene của sứa lược, hai loại bọt biển, hai nhóm động vật đơn bào (choanoflagellate và amoeba), một vi sinh vật ký sinh trên cá có họ với động vật và nấm (ichthyosporea) với các loài động vật hiện đại khác.
Kết quả, bọt biển và các động vật hiện đại hơn đều có chung những đặc tính từ một loại sự kiện hợp nhất và tái sắp xếp nhiễm sắc thể hiếm gặp. Nhưng điều này không xuất hiện ở sứa lược, bộ gene của chúng được sắp xếp giống những động vật đơn bào hơn. Vì vậy, nhiều khả năng sứa lược tiến hóa đầu tiên, tiếp theo đến bọt biển. Sau đó, bọt biển truyền lại cách sắp xếp nhiễm sắc thể mới của chúng cho các loài động vật hậu duệ.
"Dấu vết của sự kiện tiến hóa cổ đại này vẫn hiện diện trong các bộ gene của động vật hàng trăm triệu năm sau. Nghiên cứu mới cung cấp cho chúng ta bối cảnh để hiểu xem điều gì đã tạo nên động vật. Công trình cũng sẽ giúp tìm hiểu những chức năng cơ bản mà tất cả chúng ta đều có, ví dụ như cách cảm nhận môi trường xung quanh, cách ăn uống và di chuyển", Darrin Schultz, nhà tin sinh học tại Đại học Vienna, cho biết.